Question

番茄(2N=24)是二倍体植物,缺刻叶和马铃薯叶为一对相对性状(控制这对相对性状的基因D、d位于6号染色体上),果实的红色与黄色是另一对相对性状,控制这两对相对性状的基因独立遗传。育种工作者为研究这两对遗传性状的特点,进行了如下图的杂交实验。请分析回答:

(1)缺刻叶和马铃薯叶中,显性性状为__________。F₂中缺刻叶与马铃薯叶之比不符合3:1的原因是__________。控制果实红色与黄色的基因位于________对同源染色体上。

(2)将F₂植株自交,单株收获F₂中马铃薯叶红果植株所结种子,每株所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F₃均表现为马铃薯叶红果,有__________的株系F₃的表现型及其数量比为马铃薯叶红果:马铃薯叶黄果=3:1,有__________的株系F₃的表现型及其数量比为____________。

(3)已知无正常6号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Dd的植株A,其细胞中6号染色体如右图所示。为了确定植株A的D基因是位于正常染色体还是异常染色体上,让其作为父本与正常的马铃薯叶植株进行测交。

若F₁表现型为____________________,则说明D基因位于异常染色体上；

若F1表现型为____________________,则说明D基因位于正常染色体上。

Answer

缺刻叶 显性纯合致死 两 4/9 4/9 马铃薯叶红果︰马铃薯叶黄果=9︰7 马铃薯叶 缺刻叶

【解析】

根据题意和图示分析可知：亲本缺刻叶红果×马铃薯叶黄果→缺刻叶红果:无茸毛红果，淘汰马铃薯叶黄果后，让F1缺刻叶红果自交，分析在F2中缺刻叶与马铃薯叶之比为2：1，说明缺刻叶对马铃薯叶为显性，而此比例不是3：1，说明显性纯合子（DD）致死；分析在F2中红果与黄果之比为9:7，符合“9:3:3:1”的变式，说明这对相对性状受两对等位基因(假设为 B/b、C/c)控制且遵循自由组合定律，其中红果是双显性基因控制，即（B_C_），黄果的基因型有多种（B_cc、bbC_、bbcc）。

（1）根据前面的分析可知，由于F1缺刻叶自交后代出现了性状分离，所以番茄的这对相对性状中，显性性状为缺刻叶。由于在F2中缺刻叶与马铃薯叶之比为2：1，说明此相对性状受一对相对性状控制的，而此比例不是3：1，说明显性纯合子（DD）致死。由于F1红果番茄自交产生的F2中红果与黄果之比为9:7，说明控制果实红色与黄色受两对等位基因控制且遵循自由组合定律，即这两对基因位于两对同源染色体上。

（2）根据题意，F2中马铃薯叶红果植株（1/9ddBBCC、2/9ddBBCc、2/9ddBbCC、4/9ddBbCc）自交得F3个体，理论上F2中，1/9的植株（ddBBCC）不发生性状分离，全为马铃薯叶红果；4/9的F2植株（2/9ddBBCc+2/9ddBbCC）自交会出现性状分离且分离比为马铃薯叶红果：马铃薯叶黄果=3:1；余下4/9的F2植株（4/9ddBbCc）自交会出现性状分离且分离比为马铃薯叶红果：马铃薯叶黄果=9:7。

（3）若D基因位于异常染色体上，让植株A（Dd）作为父本与正常马铃薯叶（dd）进行测交产生F1，由于无正常6号染色体的花粉不能参与受精作用，即Dd个体产生的配子中只有d能参与受精作用，所以F1的基因型全为dd，表现型为马铃薯叶。

若D基因位于正常染色体上，让植株A（Dd）作为父本与马铃薯叶（dd）进行测交产生F1，由于无正常6号染色体的花粉不能参与受精作用，即Dd个体产生的配子中只有D能参与受精作用，所以F1基因型全为Dd，表现型为缺刻叶。